La proprietà di autolegarsi del carbonio è chiamata catenazione. La catenazione è la capacità degli atomi di carbonio di collegarsi insieme e formare catene o anelli. Questa proprietà è essenziale per la formazione delle molecole organiche, che sono gli elementi costitutivi di tutti gli esseri viventi. Gli atomi di carbonio possono formare legami singoli, doppi o tripli tra loro e possono anche legarsi con altri elementi come idrogeno, ossigeno, azoto e zolfo. I diversi modi in cui gli atomi di carbonio possono legarsi insieme danno origine all’enorme diversità delle molecole organiche.